[發明專利]水下自主平臺的磁力儀探測裝置

在審

• 申請號: 202110505405.0
• 申請日: 2021-05-10
• 公開（公告）號: CN113281823A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 張偉明;汪孝文;吳月琳
• 申請（專利權）人: 南京方之輿科技有限公司
• 主分類號: G01V13/00
• 分類號: G01V13/00
• 代理公司: 南京中盟科創知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32279
• 代理人: 徐瑩

本發明的一種水下自主平臺的磁力儀探測裝置，包括多個磁傳感器探頭、三軸加速度計、電流互感器、壓力傳感器、低噪聲高精度AD采樣模塊、同步數據融合模塊、原始數據存儲模塊、磁補償模塊、磁補償數據存儲模塊、探測預警控制模塊、目標預警信息/巡航指令發送模塊、水下平臺控制決策系統，用于大深度海洋的探測。

技術領域

本發明涉及磁場探測設備領域，具體涉及水下自主平臺的磁力儀探測裝置。

背景技術

隨著我國海洋戰略的不斷推進，海洋探測已經開始進入大深度海域，如奮斗者號萬米探測，而實際海洋探測更多集中在千米級探測。

現有的海洋磁力探測，大多采用有人船或無人艇，采用拖曳式磁力儀結構，該方式中，因為磁力儀拖纜在水下作業時存在浮力，使得海洋磁力儀無法下沉到較深海域，在配重或配重翼下，磁力儀拖體入水深度在30m左右，無法下潛更深；為了更大的下潛深度，一般都在海洋拖纜設置導流裝置，這就需要配置專門絞車來進行拖曳式磁力儀的收和放，因此需要大噸位的艦船平臺作為支撐，整個系統會很龐大臃腫。

因此現有的海洋磁法勘測手段及平臺都不適合大深度海洋探測。

發明內容

為了克服現有技術中的不足，本發明提出水下自主平臺的磁力儀探測裝置，用于大深度海洋的探測。

為了實現上述目的，本發明的一種水下自主平臺的磁力儀探測裝置，其特征在于，包括多個磁傳感器探頭、三軸加速度計、電流互感器、壓力傳感器、低噪聲高精度AD采樣模塊、同步數據融合模塊、原始數據存儲模塊、磁補償模塊、磁補償數據存儲模塊、探測預警控制模塊、目標預警信息/巡航指令發送模塊、水下平臺控制決策系統，磁傳感器探頭、三軸加速度計、電流互感器、壓力傳感器均與低噪聲高精度AD采樣模塊電性連接，低噪聲高精度AD采樣模塊將磁傳感器探頭、三軸加速度計、電流互感器、壓力傳感器的采集的模擬信號轉化為數字信號，低噪聲高精度AD采樣模塊、水下平臺控制決策系統、原始數據存儲模塊與同步數據融合模塊電性連接，同步數據融合模塊同時采集水下平臺控制決策系統的水下平臺坐標信息、以及磁傳感器探頭、三軸加速度計、電流互感器、壓力傳感器的采集信息，并將數據存儲到原始數據存儲模塊中，磁補償模塊與同步數據融合模塊電性連接，磁補償模塊對同步數據融合模塊進行校準及補償，磁補償模塊與磁補償數據存儲模塊以及探測預警控制模塊電性連接，磁補償數據存儲模塊將補償后的目標處的磁場進行保存，探測預警控制模塊分析處理目標處的磁場信息，完成目標的識別、定位，并生成控制命令，目標預警信息/巡航指令發送模塊與探測預警控制模塊以及水下平臺控制決策系統電性連接，目標預警信息/巡航指令發送模塊接收探測預警控制模塊生成的控制命令，并發送給水下平臺控制決策系統。

進一步地，磁補償模塊包括磁場數據校準模塊、加速度補償模塊以及電流OBE補償模塊。

進一步地，電流互感器采集水下平臺的電流信號，并軟件補償電流信號在磁傳感器探頭的磁場。

進一步地，三軸加速度計采集三軸加速度計的振動頻率、加速度分量，加速度分量用于解算水下平臺的姿態，作為水下平臺的磁補償的姿態參數。

進一步地，壓力傳感器采集磁傳感器的水深，用于解算磁傳感器的位置。

進一步地，姿態參數包括橫滾角、俯仰角、偏航角，加速度補償模塊采用TOLLES-LAWSON方程補償水下平臺的永久場、感應場和渦流場。

進一步地，磁傳感器探頭采集地磁場的三個正交分量，解算得到目標位置信息。

有益效果：通過磁傳感器探頭、三軸加速度計、電流互感器、壓力傳感器對水下平臺的磁信息進行采集，通過磁補償模塊對采集的信號進行磁補償，最終根據磁補償后的信息再發送給水下平臺，并控制水下平臺進行決策。

附圖說明

下面結合附圖對本發明作進一步描寫和闡述。

圖1是本發明首選實施方式的整體模塊原理圖。